JP2016160836A - 船外機 - Google Patents

Abstract

【課題】排気抵抗の増加によるエンジンの出力および燃費の低下を防止できる船外機を提供すること。
【解決手段】船外機６は、Ｖ型エンジン７で生成された排気を排気口２１から水中に排出する排気通路２２を含む。排気通路２２は、複数のシリンダ３１に接続されており、Ｖ字ラインの内側に配置された第１分岐通路６６および第２分岐通路６４と、各第１分岐通路６６に接続された第１上流集合通路６７と、各第２分岐通路６４に接続された第２上流集合通路６５と、第１上流集合通路６７および第２上流集合通路６５に接続された下流集合通路６８とを含む。下流集合通路６８の上流端６８ｕから下流集合通路６８の下流端６８ｄまでの部分は、シリンダヘッド３７の外に配置されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、船舶を推進させる船外機に関する。

特許文献１には、Ｖ型６気筒エンジンを動力源とする船外機が開示されている。この船外機には、２つのシリンダバンクの内側に排気を排出するインバンク排気システム(in-bank exhaust system)が搭載されている。
エンジンの排気装置は、６−２−１−２−１の順番で通路の数が変化する排気通路を備えている。具体的には、右方のシリンダバンクに対応する３つの排気ポートが、右方の排気マニホールドで合流しており、左方のシリンダバンクに対応する３つの排気ポートが、左方の排気マニホールドで合流している。２つの排気マニホールドに設けられた２つの通路は、排気管の上流部で合流し、排気管の下流部で２つに分岐している。排気管の下流部で分岐した２つの分岐通路は、２つのシリンダヘッドを通過し、シリンダボディで合流している。その後、排気通路は、エギゾーストガイドを通って、シリンダボディからプロペラまで延びている。

特開２０１３−１０８３５６号公報

しかしながら、特許文献１の船外機では、排気通路が、分岐し、その後、再び合流するため、排気の圧力損失、つまり、排気に加わる抵抗が増加してしまう。これは、エンジンの出力および燃費の低下を招く。
たとえば、２つの分岐通路の一方を塞げば、排気通路の分岐および再合流をなくすことができる。しかしながら、この場合、２つの分岐通路に排出されるべき排気が、１つの分岐通路だけに排出されるので、流路面積の減少により、排気の圧力損失が増加する。また、分岐通路がシリンダヘッドおよびシリンダボディに形成されているので、他の部分への影響を抑えつつ、分岐通路の流路面積を大幅に増加させることができない。

そこで、本発明の目的の一つは、排気抵抗の増加によるエンジンの出力および燃費の低下を防止できる船外機を提供することである。

本発明の一実施形態は、一列に並んだ複数の第１シリンダの中心線を通る第１平面と一列に並んだ複数の第２シリンダの中心線を通る第２平面とによって形成されたＶ字ラインに沿って配置されたＶ字状のシリンダボディと、複数の燃焼室を形成する２つのシリンダヘッドとを含むエンジンと、前記エンジンで生成された排気を排気口から水中に排出する排気通路とを備える船外機を提供する。

前記排気通路は、前記複数の第１シリンダにそれぞれ接続されており、前記Ｖ字ラインの内側に配置された複数の第１分岐通路と、前記複数の第２シリンダにそれぞれ接続されており、前記Ｖ字ラインの内側に配置された複数の第２分岐通路と、前記複数の第１分岐通路のそれぞれに接続された第１上流集合通路と、前記複数の第２分岐通路のそれぞれに接続された第２上流集合通路と、前記第１上流集合通路および第２上流集合通路のそれぞれに接続された上流端と、前記排気口に接続された下流端とを含み、前記上流端から前記下流端までの部分が前記シリンダヘッドの外に配置された下流集合通路とを含む。

この構成によれば、複数の第１シリンダで生成された排気は、Ｖ字ラインの内側に配置された複数の第１分岐通路に排出され、各第１分岐通路から第１上流集合通路に流れる。同様に、複数の第２シリンダで生成された排気は、Ｖ字ラインの内側に配置された複数の第２分岐通路に排出され、各第２分岐通路から第２上流集合通路に流れる。第１および第２上流集合通路内の排気は、第１および第２上流集合通路の合流位置に位置する下流集合通路の上流端を介して下流集合通路内に流入し、排気口に位置する下流集合通路の下流端を介して下流集合通路から排出される。

このように、第１上流集合通路および第２上流集合通路のそれぞれが、１つの下流集合通路によって、排気通路の排気口に接続されているので、排気通路の分岐による排気の圧力損失を低減できる。さらに、下流集合通路の上流端から下流集合通路の下流端までの部分が、シリンダヘッドの外に配置されているので、シリンダヘッドの制約を受けることなく、下流集合通路の流路面積を増やすことができる。これにより、エンジンの出力および燃費を向上させることができる。

前記実施形態において、前記船外機は、前記下流集合通路に配置された触媒をさらに備えていてもよい。いずれのシリンダで生成された排気も、下流集合通路に集められる。排気を浄化する触媒は、下流集合通路に配置されている。そのため、全てのシリンダで生成された排気を１つの触媒で処理できる。
前記実施形態において、前記触媒は、前記Ｖ字ラインの内側に配置されていてもよい。この構成によれば、下流集合通路の一部が、Ｖ字ラインの内側に配置されており、触媒が、下流集合通路の前記一部に配置されている。触媒がＶ字ラインの外側に配置されている場合と比較して、エンジンおよび触媒の幅を減少させることができる。

前記実施形態において、前記触媒は、前記複数の第１シリンダの上端よりも下方で、前記複数の第１シリンダの下端よりも上方の高さに配置されていてもよい。
この構成によれば、触媒は、複数の第１シリンダの上端と複数の第１シリンダの下端との間の高さに配置されている。このように、触媒がエンジンの近くに配置されているので、高温の排気が触媒を通過する。そのため、エンジンの始動時に触媒の温度を短時間で活性の高い温度まで上昇させることができる。さらに、触媒が高い位置に配置されているので、排気通路内で水の逆流が発生したとしても、水が触媒に到達し難い。

前記実施形態において、前記エンジンは、上下方向に延びる回転軸線まわりに回転可能なクランクシャフトをさらに備えていてもよい。前記下流集合通路は、排気の流れ方向における下流に行くほど前記クランクシャフトに近づく接近部を含んでいてもよい。
前記実施形態において、前記船外機は、前記船外機を冷却する冷却水を導く冷却水通路と、前記下流集合通路の一部を形成しており、互いに接続された第１排気管および第２排気管とをさらに備えていてもよい。前記冷却水通路は、前記第１排気管に設けられた第１水路と、前記第２排気管に設けられた第２水路とを含んでいてもよい。前記第１水路および第２水路は、前記第１排気管および第２排気管の接続部で互いに接続されていてもよい。

この構成によれば、冷却水通路の第１水路および第２水路が、下流集合通路の一部を形成する第１排気管および第２排気管に設けられている。したがって、高温の排気を案内する第１排気管および第２排気管を冷却水で冷却できる。さらに、第１排気管および第２排気管の接続部で第１水路および第２水路が互いに接続されているので、両者の間で冷却水を流通させることができる。そのため、第１排気管および第２排気管を含む複数の部材を同じ冷却水で冷却できる。

前記実施形態において、前記船外機は、前記冷却水通路に冷却水を送るウォーターポンプをさらに備えていてもよい。前記冷却水通路は、前記排気通路を介して前記ウォーターポンプから前記エンジンに延びていてもよい。
この構成によれば、ウォーターポンプ内に吸い込まれた冷却水が、冷却水通路によってウォーターポンプから排気通路に案内され、その後、冷却水通路によって排気通路からエンジンに案内される。つまり、排気通路は、シリンダヘッド等を冷却する前の冷却水によって冷却される。排気通路を形成する部材は、通常、エンジンよりも熱容量が小さい。したがって、低温の冷却水を排気通路に供給することにより、排気通路の温度上昇を減少させることができる。

前記実施形態において、前記船外機は、前記エンジンの前記シリンダボディを支持するエンジン支持部材をさらに備えていてもよい。この場合、前記エンジン支持部材は、前記下流集合通路の一部を形成していてもよい。もしくは、前記下流集合通路は、前記上流端から前記下流端までの部分が前記エンジン支持部材の外に配置に配置されていてもよい。
前記実施形態において、前記船外機は、前記エンジンの下方にオイルパンをさらに備えていてもよい。この場合、前記下流集合通路は、前記上流端から前記下流端までの部分が前記オイルパンの外に配置されていてもよい。

本発明の一実施形態に係る船外機の左側面を示す模式図である。 エンジンの水平断面を示す部分断面図である。 エンジンの左側面を示す模式図である。 エンジンの背面を示す模式図である。 排気通路の一部の鉛直断面を示す断面図である。 排気通路の全体を示す概念図である。 本発明の他の実施形態に係る排気通路の全体を示す概念図である。

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る船外機６の左側面を示す模式図である。
船舶推進機１は、船体Ｈ１の後部（船尾）に取付可能なクランプブラケット２と、チルティングシャフト３、スイベルブラケット４、およびステアリングシャフト５を介してクランプブラケット２に支持された船外機６とを含む。船外機６は、上下方向に延びるステアリングシャフト５の中心線まわりにクランプブラケット２に対して回動可能であり、左右方向に延びるチルティングシャフト３の中心線まわりにクランプブラケット２に対して回動可能である。

船外機６は、プロペラ１１を回転させる動力を発生する内燃機関の一例であるエンジン７と、エンジン７の動力をプロペラ１１に伝達する動力伝達装置とを含む。動力伝達装置は、ドライブシャフト８と、前後進切替機構９と、プロペラシャフト１０とを含む。エンジン７の回転は、ドライブシャフト８および前後進切替機構９を介してプロペラシャフト１０に伝達される。ドライブシャフト８からプロペラシャフト１０に伝達される回転の方向は、前後進切替機構９によって切り替えられる。プロペラ１１は、プロペラシャフト１０と共にプロペラシャフト１０の中心線まわりに回転する。

船外機６は、エンジン７を覆うカウリング１２と、動力伝達装置を収容するケーシング１３とを含む。ケーシング１３は、エンジン７の下方に配置されたエギゾーストガイド１４と、エギゾーストガイド１４の下方に配置されたアッパーケース１６と、アッパーケース１６の下方に配置されたロワケース１８とを含む。ケーシング１３は、さらに、エンジン７等の可動部に供給される潤滑オイルを貯留するオイルパン１５と、アッパーケース１６内に配置された筒状のマフラー１７とを含む。エンジン支持部材としてのエギゾーストガイド１４は、クランクシャフト３３の回転軸線Ａｃが上下方向に延びる姿勢でエンジン７を支持している。

船外機６は、喫水線ＷＬ（船舶推進機１が装備された船舶が停止しているときの水面の高さ）の下方に配置された排気口２１にエンジン７の排気を導く排気通路２２を含む。排気通路２２は、エンジン７からプロペラ１１まで延びている。排気通路２２は、エギゾーストガイド１４、オイルパン１５、マフラー１７、およびロワケース１８の内部を通って、プロペラ１１の後端部で開口している。プロペラ１１の後端部は、水中で開口する排気口２１を形成している。

船外機６は、さらに、喫水線ＷＬの上方に配置されたアイドル排気口１９にエンジン７の排気を導くアイドル排気通路２０を含む。アイドル排気通路２０の上流端は、エンジン７よりも下方の位置で排気通路２２に接続されている。アイドル排気通路２０は、排気通路２２からアイドル排気口１９に後方に延びている。アイドル排気口１９は、船外機６の外面で開口している。アイドル排気口１９の開口面積は、排気口２１の開口面積よりも小さい。

エンジン７で生成された排気は、排気通路２２によって排気口２１に向けて案内される。エンジン７の出力が高い場合、排気通路２２内の排気は、主として、排気口２１から水中に排出される。また、排気通路２２内の排気の一部は、アイドル排気通路２０によってアイドル排気口１９に導かれ、アイドル排気口１９から大気に放出される。その一方で、エンジン７の出力が低い場合（たとえば、アイドリング時）、排気通路２２内の排気圧が低いので、排気通路２２内の排気は、主として、アイドル排気口１９から大気に放出される。

船外機６は、船外機６の外面で開口する取水口２３と、冷却水としての船外機６の外の水を取水口２３から船外機６の内部に取り込むウォーターポンプ２４と、取水口２３に吸い込まれた水を船外機６の各部に案内する冷却水通路２５とを含む。エンジン７によって駆動されるウォーターポンプ２４は、船外機６の内部に設けられた冷却水通路２５に配置されている。冷却水通路２５は、取水口２３から排気通路２２に延びており、排気通路２２からエンジン７に延びている。冷却水通路２５内の冷却水は、オイルパン１５等の排気通路２２を形成する部材を冷却し、その後、エンジン７を冷却する。エンジン７のウォータージャケットに供給された冷却水は、冷却水通路２５によって船外機６の外に案内される。

図２は、エンジン７の水平断面を示す部分断面図である。図３は、エンジン７の左側面を示す模式図である。図４は、エンジン７の背面を示す模式図である。図５は、排気通路２２の一部の鉛直断面を示す断面図である。
図２では、船外機６の中央ＷＯ（クランクシャフト３３の回転軸線Ａｃを通り、左右方向に直交する鉛直面）の右側および左側で異なる高さの断面をしている。図３および図４では、排気マニホールド５０、第１排気管５１、および第２排気管５２等以外の構成を省略または簡略化している。

エンジン７は、たとえば、Ｖ型８気筒の４サイクルエンジンである。図２に示すように、エンジン７は、複数のシリンダ３１内にそれぞれ配置された複数のピストン３２と、上下方向に延びる回転軸線Ａｃまわりに回転可能なクランクシャフト３３と、複数のピストン３２をクランクシャフト３３に連結する複数のコネクティングロッド３４とを含む。
図２に示すように、エンジン７は、複数のシリンダ３１が設けられた２つのシリンダバンク３９と、各シリンダバンク３９に取り付けられたクランクケース３５とを含む。２つのシリンダバンク３９は、後方に開いた平面視Ｖ字状のシリンダボディ３６と、シリンダボディ３６の２つの後端部にそれぞれ取り付けられた２つのシリンダヘッド３７と、２つのシリンダヘッド３７にそれぞれ取り付けられた２つのヘッドカバー３８とを含む。

２つのシリンダバンク３９は、船外機６の中央ＷＯの右方および左方に配置されている。右方のシリンダバンク３９で一列に並んだ４つのシリンダ３１の中心線は、回転軸線Ａｃに平行な第１平面ＰＲに配置されている。左方のシリンダバンク３９で一列に並んだ４つのシリンダ３１の中心線は、回転軸線Ａｃに平行な第２平面ＰＬに配置されている。第１平面ＰＲおよび第２平面ＰＬは、船外機６の中央ＷＯに対して対称であり、平面視でＶ字状に配置されている。Ｖ字ラインＶ１は、第１平面ＰＲおよび第２平面ＰＬによって形成されており、回転軸線Ａｃから後方に延びている。

以下では、「右方のシリンダバンク３９に対応する要素」の先頭および末尾に「第１」および「Ｒ」をそれぞれ付け、「左方のシリンダバンク３９に対応する要素」の先頭および末尾に「第２」および「Ｌ」それぞれを付ける場合がある。たとえば、「右方のシリンダバンク３９に対応するシリンダ３１」を「第１シリンダ３１Ｒ」といい、「左方のシリンダバンク３９に対応するシリンダ３１」を「第２シリンダ３１Ｌ」という場合がある。

図２に示すように、シリンダボディ３６は、平面視でＶ字ラインＶ１に沿って延びている。シリンダボディ３６は、２つのシリンダヘッド３７と共に、複数のシリンダ３１を形成している。２つのシリンダヘッド３７は、シリンダボディ３６の後方に配置されており、クランクケース３５は、シリンダボディ３６の前方に配置されている。クランクシャフト３３は、クランクケース３５およびシリンダボディ３６によって形成された収容空間内に配置されている。図３に示すように、クランクケース３５およびシリンダボディ３６は、エギゾーストガイド１４上に配置されている。

図２に示すように、２つのシリンダヘッド３７は、複数のシリンダ３１にそれぞれ対応する複数の燃焼室４２と、複数の燃焼室４２に空気を供給する複数の吸気ポート４１と、複数の燃焼室４２で生成された排気を排出する複数の排気ポート４３とを含む。エンジン７は、空気と燃料との混合気を複数の燃焼室４２で燃焼させる複数の点火プラグ４４と、複数の吸気ポート４１を開閉する複数の吸気バルブと、複数の排気ポート４３を開閉する複数の排気バルブと、複数の吸気バルブおよび排気バルブを移動させるバルブ機構とを含む。

左右方向におけるＶ字ラインＶ１の間の領域は、Ｖ字ラインＶ１の内側であり、Ｖ字ラインＶ１の右方および左方の領域は、Ｖ字ラインＶ１の外側である。吸気ポート４１は、Ｖ字ラインＶ１の外側に配置されており、排気ポート４３は、Ｖ字ラインＶ１の内側に配置されている。複数の吸気ポート４１は、それぞれ、複数の燃焼室４２に接続されており、複数の排気ポート４３は、それぞれ、複数の燃焼室４２に接続されている。

エンジン７の吸気装置は、複数の吸気ポート４１を介して複数の燃焼室４２に空気を供給する２つの吸気マニホールド４５を含む。エンジン７の燃料供給装置は、複数の燃焼室４２に燃料を供給する燃料噴射器４６（fuel injector）を含む。エンジン７の排気装置は、複数の燃焼室４２で生成された排気を複数の排気ポート４３を介して複数の燃焼室４２から排出する２つの排気マニホールド５０と、２つの排気マニホールド５０に接続された第１排気管５１とを含む。図３および図４に示すように、エンジン７の排気装置は、さらに、第１排気管５１に接続された第２排気管５２を含む。

図２に示すように、吸気マニホールド４５と燃料噴射器４６とは、Ｖ字ラインＶ１の外側に配置されている。排気マニホールド５０と、第１排気管５１、第２排気管５２とは、Ｖ字ラインＶ１の内側に配置されている。２つの排気マニホールド５０は、それぞれ、２つのシリンダヘッド３７の後方に配置されている。２つの排気マニホールド５０は、互いに独立した部材であり、左右方向に並んでいる。第１排気管５１は、２つの排気マニホールド５０の後方に配置されている。

図３および図４に示すように、第２排気管５２は、第１排気管５１の下方に配置されている。第２排気管５２は、第１排気管５１からエギゾーストガイド１４に延びている。排気マニホールド５０と、第１排気管５１とは、エギゾーストガイド１４よりも上方に配置されている。第２排気管５２は、シリンダヘッド３７およびシリンダボディ３６を含むエンジン本体から離れている。

２つの排気マニホールド５０は、複数のボルトによって、２つのシリンダヘッド３７にそれぞれ固定されている。第１排気管５１の２つの上流端部５１ｕは、複数のボルトによって、２つの排気マニホールド５０にそれぞれ連結されている。第２排気管５２の上流端部５２ｕは、２つのＯリングＲ１（図５参照）を介して、第１排気管５１の下流端部５１ｄに連結されている。第２排気管５２の下流端部５２ｄは、複数のボルトによって、エギゾーストガイド１４に固定されている。

図５に示すように、２つの排気マニホールド５０は、いずれも、複数の排気ポート４３に接続された複数の上流分岐部５３と、各上流分岐部５３に接続された上流集合部５４とを含む。図４に示すように、第１排気管５１は、２つの上流集合部５４にそれぞれ接続された２つの下流分岐部５５と、各下流分岐部５５に接続された下流集合部５６とを含む。第２排気管５２は、下流集合部５６に接続された上流端部５２ｕと、エギゾーストガイド１４に接続された下流端部５２ｄとを含む。図３に示すように、第２排気管５２は、さらに、側面視でクランクシャフト３３に向かって第２排気管５２の上流端部５２ｕから第２排気管５２の下流端部５２ｄに延びる中流部５２ｍを含む。

図５に示すように、第１排気管５１の入口５１ｉは、第１排気管５１の出口５１ｏよりも上方に配置されている。第１排気管５１の出口５１ｏは、触媒５７の下方に位置している。第１排気管５１の出口５１ｏの直径は、第１排気管５１の入口５１ｉの直径よりも大きい。第２排気管５２の入口５２ｉの直径と第２排気管５２の出口５２ｏの直径とは、第１排気管５１の入口５１ｉの直径よりも大きい。第２排気管５２の入口５２ｉは、エギゾーストガイド１４よりも後方に配置されている。第２排気管５２の出口５２ｏは、エギゾーストガイド１４の上方に配置されている。

エンジン７は、排気通路２２内に配置された触媒５７と、触媒５７よりも上流の位置で排気の濃度を測定する上流センサー５８と、触媒５７よりも下流の位置で排気の濃度を測定する下流センサー５９とを含む。エンジン７は、さらに、下流センサー５９よりも下流の位置で排気通路２２内に配置された被水防止部材６０（water-resistant member）を含む。触媒５７、上流センサー５８、下流センサー５９、および被水防止部材６０は、第１排気管５１に保持されている。

触媒５７は、たとえば三元触媒である。触媒５７は、第１排気管５１の下流集合部５６に設けられた触媒収容部に配置されている。触媒５７は、後述する排気通路２２の下流集合通路６８内に配置されている。触媒５７の外周部は、排気通路２２の中心線を取り囲んでおり、好ましくは排気通路２２と同心である。触媒５７は、排気が内部を通過するハニカム状のキャリアと、キャリアの表面に保持された触媒物質とを含む。

触媒５７は、エギゾーストガイド１４よりも上方に配置されている。触媒５７は、複数の第１シリンダ３１Ｒの上端よりも下方で、複数の第１シリンダ３１Ｒの下端よりも上方の高さに配置されている（図６参照）。被水防止部材６０は、触媒５７の下方に配置されている。上流センサー５８は、触媒５７の上方に配置されており、下流センサー５９は、触媒５７および被水防止部材６０の間の高さに配置されている。上流センサー５８および下流センサー５９の先端部は、第１排気管５１の内面から内方に突出している。

上流センサー５８および下流センサー５９は、いずれも、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサーである。排気通路２２を流れる排気は、上流センサー５８および下流センサー５９の先端部に接触する。上流センサー５８は、触媒５７に浄化される前の排気中の酸素濃度を検出し、下流センサー５９は、触媒５７に浄化された後の排気中の酸素濃度を検出する。燃焼室４２に供給される混合気の空燃比は、上流センサー５８および下流センサー５９の検出値等に基づいて、エンジン制御装置によって制御される。

プロペラ１１によって形成された排気口２１が水中に配置されるので、水が排気口２１を通じて排気通路２２内に浸入する。燃焼室４２内の圧力が負圧（大気圧より低い圧力）になると、排気通路２２内の水が、燃焼室４２に向かって排気通路２２を逆流する場合がある。被水防止部材６０は、気体を通過させると共に液体の流通を妨げるハニカム状である。そのため、排気通路２２内の水が被水防止部材６０に達したとしても、被水防止部材６０によって水の逆流が妨げられる。これにより、被水防止部材６０より上流の位置に移動する水量を減少させることができ、触媒５７、上流センサー５８、および下流センサー５９が濡れることを防止できる。

第１排気管５１の筒状の下流端部５１ｄと第２排気管５２の筒状の上流端部５２ｕとは、嵌合によって連結されている。図５は、第１排気管５１の下流端部５１ｄが、第２排気管５２の上流端部５２ｕ内に挿入されている例を示している。しかし、第２排気管５２の上流端部５２ｕが、第１排気管５１の下流端部５１ｄ内に挿入されていてもよい。第１排気管５１と第２排気管５２と間の隙間は、排気通路２２の軸方向に間隔を空けて配置された２つのＯリングＲ１によって密閉されている。これにより、第１排気管５１と第２排気管５２の間から排気が漏れることを防止できる。

冷却水通路２５は、第１排気管５１に設けられた第１水路６１と、第２排気管５２に設けられた第２水路６２と、２つの排気マニホールド５０に設けられた２つの第３水路６３とを含む。図５に拡大して示すように、第１水路６１は、第１排気管５１の下流端部５１ｄで開口しており、第２水路６２は、第２排気管５２の上流端部５２ｕで開口している。第１排気管５１の下流端部５１ｄと、第２排気管５２の上流端部５２ｕとは、２つのＯリングＲ１と共に、排気通路２２を取り囲む環状の密閉空間を形成している。第１水路６１の開口と第２水路６２の開口とは、この密閉空間に配置されている。

第１水路６１は、第１排気管５１および第２排気管５２の接続部で第２水路６２に接続されている。第１水路６１は、さらに、第１排気管５１と第１排気マニホールド５０Ｒとの接続部で第３水路６３に接続されており、第１排気管５１と第２排気マニホールド５０Ｌとの接続部で第３水路６３に接続されている。ウォーターポンプ２４（図１参照）によって送られた冷却水は、第２水路６２から第１水路６１に流れ、第１水路６１から第３水路６３に流れる。したがって、第１排気管５１および第２排気管５２を含む複数の部材を同じ冷却水で冷却できる。また、２つのＯリングＲ１によって冷却水の漏れを防止しながら、第１水路６１と第２水路６２との間で冷却水を流通させることができる。

図６は、排気通路２２の全体を示す概念図である。以下では、図５および図６を参照して、排気通路２２について説明する。
排気通路２２は、複数の第１シリンダ３１Ｒにそれぞれ対応する複数の第１排気ポート４３Ｒから下流に延びる複数の第１分岐通路６６と、各第１分岐通路６６から下流に延びる第１上流集合通路６７とを含む。同様に、排気通路２２は、複数の第２シリンダ３１Ｌにそれぞれ対応する複数の第２排気ポート４３Ｌから下流に延びる複数の第２分岐通路６４と、各第２分岐通路６４から下流に延びる第２上流集合通路６５とを含む。排気通路２２は、さらに、第１上流集合通路６７および第２上流集合通路６５のそれぞれから下流に延びる下流集合通路６８を含む。

第１分岐通路６６は、第１排気マニホールド５０Ｒの上流分岐部５３によって形成されている。第２分岐通路６４は、第２排気マニホールド５０Ｌの上流分岐部５３によって形成されている。複数の第１分岐通路６６は、第１排気マニホールド５０Ｒ内で合流しており、複数の第２分岐通路６４は、第２排気マニホールド５０Ｌ内で合流している。２つの排気マニホールド５０がＶ字ラインＶ１の内側に配置されているので、第１分岐通路６６および第２分岐通路６４は、Ｖ字ラインＶ１の内側に位置している。

第１上流集合通路６７は、第１排気マニホールド５０Ｒの上流集合部５４と第１排気管５１の一方の下流分岐部５５とによって形成されている。第２上流集合通路６５は、第２排気マニホールド５０Ｌの上流集合部５４と第１排気管５１の他方の下流分岐部５５とによって形成されている。第１上流集合通路６７および第２上流集合通路６５は、Ｖ字ラインＶ１の内側に位置している。第１上流集合通路６７および第２上流集合通路６５は、第１排気管５１内で合流している。第１上流集合通路６７および第２上流集合通路６５は、下流集合通路６８と共に、背面視でＹ字状のＹ字通路を形成している。

下流集合通路６８は、第１上流集合通路６７および第２上流集合通路６５の合流位置から、エギゾーストガイド１４およびオイルパン１５を含むケーシング１３の内部を通って、プロペラ１１で開口する排気口２１まで延びている。下流集合通路６８は、第１排気管５１の下流集合部５６によって形成された第１通路７１と、第２排気管５２によって形成された第２通路７２と、エギゾーストガイド１４によって形成された第３通路７３と、オイルパン１５によって形成された第４通路７４とを含む。第２通路７２は、排気の流れ方向における下流に行くほどクランクシャフト３３に近づく接近部７５（図３参照）を含む。接近部７５は、エギゾーストガイド１４よりも上方に配置されている。

２つのシリンダヘッド３７で生成された排気は、Ｖ字ラインＶ１の内側に配置された２つの排気マニホールド５０に排出される。２つの排気マニホールド５０に排出された排気は、第１排気管５１内に流れ、触媒５７によって浄化される。第１排気管５１内で浄化された排気は、第２排気管５２、エギゾーストガイド１４、オイルパン１５、アッパーケース１６、およびロワケース１８をこの順番に通り、プロペラ１１から水中に排出される。これにより、複数のシリンダ３１で生成された排気が、水中に排出される。

以上のように本実施形態では、第１上流集合通路６７および第２上流集合通路６５のそれぞれが、１つの下流集合通路６８だけで、水中に配置された排気口２１に接続されている。そのため、排気通路２２の分岐による排気の圧力損失を低減できる。さらに、下流集合通路６８の上流端６８ｕから下流集合通路６８の下流端６８ｄまでの部分が、シリンダボディ３６およびシリンダヘッド３７の外に配置されているので、シリンダボディ３６やシリンダヘッド３７の制約を受けることなく、下流集合通路６８の流路面積を増やすことができる。これにより、エンジン７の出力および燃費を向上させることができる。

また本実施形態では、いずれのシリンダ３１で生成された排気も、下流集合通路６８に集められる。排気を浄化する触媒５７は、下流集合通路６８に配置されている。そのため、全てのシリンダ３１で生成された排気を１つの触媒５７で処理できる。さらに、触媒５７がＶ字ラインＶ１の内側に配置されているので、触媒５７がＶ字ラインＶ１の外側に配置されている場合と比較して、エンジン７および触媒５７の幅を減少させることができる。

また本実施形態では、触媒５７は、複数の第１シリンダ３１Ｒの上端と複数の第１シリンダ３１Ｒの下端との間の高さに配置されている。このように、触媒５７がエンジン７の近くに配置されているので、高温の排気が触媒５７を通過する。そのため、エンジン７の始動時に触媒５７の温度を短時間で活性の高い温度まで上昇させることができる。さらに、触媒５７が高い位置に配置されているので、排気通路２２内で水の逆流が発生したとしても、水が触媒５７に到達し難い。

また本実施形態では、ウォーターポンプ２４内に吸い込まれた冷却水が、冷却水通路２５によってウォーターポンプ２４から排気通路２２に案内され、その後、冷却水通路２５によって排気通路２２からエンジン７に案内される。つまり、排気通路２２は、シリンダヘッド３７等を冷却する前の冷却水によって冷却される。排気通路２２を形成する部材は、通常、エンジン７よりも熱容量が小さい。したがって、低温の冷却水を排気通路２２に供給することにより、排気通路２２の温度上昇を減少させることができる。

本発明の実施形態の説明は以上であるが、本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、エンジン７に設けられたシリンダ３１の総数は、８に限らず、６であってもよい。
前記実施形態では、オイルパン１５がアッパーケース１６の上方に配置されている場合について説明した。しかし、オイルパン１５は、アッパーケース１６の内部に配置されていてもよい。この場合、オイルパン１５は、アッパーケース１６と一体であってもよい。

排気マニホールド５０の少なくとも一部は、シリンダヘッド３７と一体であってもよい。たとえば、排気マニホールド５０の複数の上流分岐部５３がシリンダヘッド３７と一体であり、排気マニホールド５０の上流集合部５４が、ボルト等の固定部材によってシリンダヘッド３７に固定されていてもよい。
船外機６は、複数の触媒５７を備えていてもよい。これとは反対に、船外機６は、触媒５７を備えていなくてもよい。同様に、船外機６は、被水防止部材６０を備えていなくてもよい。

排気センサー（上流センサー５８および下流センサー５９）は、触媒５７の上流だけに設けられていてもよい。排気センサーは、酸素濃度センサーに限らず、排気の温度を検出する温度センサーであってもよい。
触媒５７は、Ｖ字ラインＶ１の内側に限らず、Ｖ字ラインＶ１の外側に配置されていてもよい。上下方向における触媒５７の位置は、複数の第１シリンダ３１Ｒの上端と複数の第１シリンダ３１Ｒの下端との間の位置に限らず、複数の第１シリンダ３１Ｒの下端よりも下方の位置であってもよい。

下流集合通路６８は、排気の流れ方向における下流に行くほどクランクシャフト３３に近づく接近部７５を備えていなくてもよい。具体的には、エギゾーストガイド１４が、第１排気管５１の下方に配置されている場合、第２排気管５２は、第１排気管５１からエギゾーストガイド１４まで延びるストレートパイプであってもよい。
第１排気管５１に設けられた第１水路６１と、第２排気管５２に設けられた第２水路６２とは、第１排気管５１および第２排気管５２の接続部で接続されていなくてもよい。具体的には、第１水路６１および第２水路６２にそれぞれ冷却水を供給する２つの給水路が、冷却水通路２５に設けられていてもよい。

前記実施形態では、第２排気管５２が、第１排気管５１およびエギゾーストガイド１４とは別の部材である場合について説明した。しかし、第２排気管５２の少なくとも一部が、エギゾーストガイド１４と一体であってもよい。
前記実施形態では、下流集合通路６８が、エギゾーストガイド１４およびオイルパン１５の中を通る場合について説明した。しかし、下流集合通路６８は、エギゾーストガイド１４およびオイルパン１５の少なくとも一方の外に配置されていてもよい。たとえば、図７に示すように、下流集合通路６８の上流端６８ｕから下流集合通路６８の下流端６８ｄまでの部分が、エギゾーストガイド１４およびオイルパン１５の両方の外に配置されていてもよい。このような構成では、下流集合通路６８は、エギゾーストガイド１４やオイルパン１５と別体で構成される。

前述の全ての構成のうちの２つ以上が組み合わされてもよい。

６ ：船外機
７ ：エンジン
１４ ：エギゾーストガイド
１５ ：オイルパン
１６ ：アッパーケース
２１ ：排気口
２２ ：排気通路
２３ ：取水口
２４ ：ウォーターポンプ
２５ ：冷却水通路
３１ ：シリンダ
３１Ｒ ：第１シリンダ
３１Ｌ ：第２シリンダ
３３ ：クランクシャフト
３６ ：シリンダボディ
３７ ：シリンダヘッド
４３ ：排気ポート
４３Ｒ ：第１排気ポート
４３Ｌ ：第２排気ポート
５０ ：排気マニホールド
５０Ｒ ：第１排気マニホールド
５０Ｌ ：第２排気マニホールド
５１ ：第１排気管
５２ ：第２排気管
５７ ：触媒
５８ ：上流センサー
５９ ：下流センサー
６１ ：第１水路
６２ ：第２水路
６４ ：第２分岐通路
６５ ：第２上流集合通路
６６ ：第１分岐通路
６７ ：第１上流集合通路
６８ ：下流集合通路
６８ｄ ：下流集合通路の下流端
６８ｕ ：下流集合通路の上流端
７５ ：接近部
Ｖ１ ：Ｖ字ライン

Claims (10)

1. 一列に並んだ複数の第１シリンダの中心線を通る第１平面と一列に並んだ複数の第２シリンダの中心線を通る第２平面とによって形成されたＶ字ラインに沿って配置されたＶ字状のシリンダボディと、複数の燃焼室を形成する２つのシリンダヘッドとを含むエンジンと、
   前記エンジンで生成された排気を排気口から水中に排出する排気通路とを備え、
   前記排気通路は、
   前記複数の第１シリンダにそれぞれ接続されており、前記Ｖ字ラインの内側に配置された複数の第１分岐通路と、
   前記複数の第２シリンダにそれぞれ接続されており、前記Ｖ字ラインの内側に配置された複数の第２分岐通路と、
   前記複数の第１分岐通路のそれぞれに接続された第１上流集合通路と、
   前記複数の第２分岐通路のそれぞれに接続された第２上流集合通路と、
   前記第１上流集合通路および第２上流集合通路のそれぞれに接続された上流端と、前記排気口に接続された下流端とを含み、前記上流端から前記下流端までの部分が前記シリンダヘッドの外に配置された下流集合通路とを含む、船外機。
2. 前記下流集合通路に配置された触媒をさらに備える、請求項１に記載の船外機。
3. 前記触媒は、前記Ｖ字ラインの内側に配置されている、請求項２に記載の船外機。
4. 前記触媒は、前記複数の第１シリンダの上端よりも下方で、前記複数の第１シリンダの
   端よりも上方の高さに配置されている、請求項２または３に記載の船外機。
5. 前記エンジンは、上下方向に延びる回転軸線まわりに回転可能なクランクシャフトをさらに備え、
   前記下流集合通路は、排気の流れ方向における下流に行くほど前記クランクシャフトに近づく接近部を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の船外機。
6. 前記船外機は、
   前記船外機を冷却する冷却水を導く冷却水通路と、
   前記下流集合通路の一部を形成しており、互いに接続された第１排気管および第２排気管とをさらに備え、
   前記冷却水通路は、前記第１排気管に設けられた第１水路と、前記第２排気管に設けられた第２水路とを含み、
   前記第１水路および第２水路は、前記第１排気管および第２排気管の接続部で互いに接続されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の船外機。
7. 前記船外機は、前記冷却水通路に冷却水を送るウォーターポンプをさらに備え、
   前記冷却水通路は、前記排気通路を介して前記ウォーターポンプから前記エンジンに延びている、請求項６に記載の船外機。
8. 前記船外機は、前記エンジンの前記シリンダボディを支持するエンジン支持部材をさらに備え、
   前記エンジン支持部材は、前記下流集合通路の一部を形成している、請求項１〜７のいずれか一項に記載の船外機。
9. 前記船外機は、前記エンジンの前記シリンダボディを支持するエンジン支持部材をさらに備え、
   前記下流集合通路は、前記上流端から前記下流端までの部分が前記エンジン支持部材の外に配置されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の船外機。
10. 前記船外機は、前記エンジンの下方にオイルパンをさらに備え、
    前記下流集合通路は、前記上流端から前記下流端までの部分が前記オイルパンの外に配置されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の船外機。

Images